配電系統(tǒng)繼電保護(hù)存在的問題及對(duì)策研究

摘要：隨著我國電力體制改革的深入和電力建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行、事故分析和電網(wǎng)運(yùn)行的管理水平和決策能力提出了越來越高的要求本文簡(jiǎn)單敘述了配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的概況，詳細(xì)探討了配電系統(tǒng)繼電保護(hù)日常運(yùn)行中比較常遇到的幾個(gè)問題， 提出了改進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)、提高配電可靠性的措施。

關(guān)鍵詞：配電 繼電保護(hù) 措施

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電力的需求越來越大，由于配電系統(tǒng)供配電一體，設(shè)備類型復(fù)雜，運(yùn)行方式眾多，給繼電保護(hù)帶來一定難度。同時(shí)電力系統(tǒng)220kV及500kV線路增加，配電系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變得日益復(fù)雜，這就對(duì)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置提出了更高的要求。大量國內(nèi)外的研究都投入到這項(xiàng)工作中，取得了相當(dāng)?shù)某煽儯悄壳叭杂袔状箢B癥，對(duì)繼電保護(hù)研究人員提出了挑戰(zhàn)。本文就對(duì)就配電系統(tǒng)繼電保護(hù)中普遍存在的幾個(gè)問題進(jìn)行闡述，供讀者參考。

1 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的概況

繼電保護(hù)的配置，它應(yīng)當(dāng)滿足兩點(diǎn)最基本的要求:一是任何電力設(shè)備和線路不得在任何時(shí)候處于無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行，二是任何電力設(shè)備和線路在運(yùn)行中必須在任何時(shí)候由兩套完全獨(dú)立的繼電保護(hù)裝置分別控制兩臺(tái)完全獨(dú)立的斷路器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。具體來來， 要符合以下幾點(diǎn)原則。①配電站進(jìn)線一般不設(shè)繼電保護(hù)。②變電站及開關(guān)站出線保護(hù)由過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、前加速一次重合閘保護(hù)(若線路有架空線)構(gòu)成。③配電站及開關(guān)站母線分段，配置備用電源自切及自切后加速保護(hù)裝置。④配電變壓器選用熔斷器或由繼電器構(gòu)成的過電流保護(hù)及零序電流保護(hù)。

2 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)常見問題

2.1 電流互感器飽和對(duì)變、配電所保護(hù)的影響 隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)短路電流會(huì)隨著變大，當(dāng)變、配電所出口處發(fā)生短路時(shí)，短路電流往往很大，甚至可以達(dá)到電流互感器一次側(cè)額定電流的幾百倍。在穩(wěn)態(tài)短路情況下，一次短路電流倍數(shù)越大，電流互感器變比的誤差也越大，使靈敏度低的電流速斷保護(hù)就可能拒絕動(dòng)作。在線路短路時(shí)，由于電流互感器飽和，感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零，造成定時(shí)限過流保護(hù)裝置拒動(dòng)。若是在變電所出線故障則要靠母聯(lián)斷路器或主變壓器后備保護(hù)來切除，延長了故障時(shí)間，使故障范圍擴(kuò)大；而若是在配電所的出線過流保護(hù)拒動(dòng)造成配電所進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作，則將使整個(gè)配電所全停。

2.2 定值整定計(jì)算問題 實(shí)測(cè)值與計(jì)算定值存在一定固有誤差聯(lián)絡(luò)線路上保護(hù)裝置的配置不匹配廣元電網(wǎng)的短線路作為聯(lián)絡(luò)線路的較多，導(dǎo)致保護(hù)的功能配置、定值配合難度較大實(shí)際中往往圖紙或資料與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符定值計(jì)算所需資料不全試驗(yàn)無原始報(bào)告需重新確認(rèn)核實(shí)變比無保護(hù)裝置程序版本號(hào)沒有現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置打印清單等。

2.3 開關(guān)保護(hù)設(shè)備選擇配合不當(dāng)造成越級(jí)跳閘 近年來廣泛采用了在負(fù)荷密集區(qū)建立開關(guān)站，通過開關(guān)站對(duì)臺(tái)區(qū)配電變壓器和用戶配電所供電，即采用變電所——開關(guān)站——配電變壓器(配電所)的供電方式。在未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的開關(guān)站內(nèi)廣泛采用負(fù)荷開關(guān)及負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器作為開關(guān)保護(hù)設(shè)備。一般情況下對(duì)開關(guān)站進(jìn)線柜采用負(fù)荷開關(guān)作為平時(shí)分合操作和切斷負(fù)荷電流之用，不設(shè)保護(hù)；對(duì)直接帶配電變壓器的出線柜選用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器；對(duì)帶配電所的出線柜則選用負(fù)荷開關(guān)。然而，由于開關(guān)站對(duì)帶配電所的出線柜錯(cuò)選為負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器，造成配電所出線故障時(shí)，開關(guān)站越級(jí)跳閘，擴(kuò)大了停電面積。

2.4 人員的問題 繼電保護(hù)人員變動(dòng)頻繁，不能保證繼電保護(hù)人員整體業(yè)務(wù)水平的連續(xù)性工作任務(wù)繁重，忙于應(yīng)付當(dāng)前工作， 安排繼電保護(hù)人員參加系統(tǒng)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)不多。直接造成了繼電保護(hù)人員不熟悉系統(tǒng)保護(hù)裝置的配置與運(yùn)行規(guī)定，不了解保護(hù)裝置的動(dòng)作原理和保護(hù)整定原則發(fā)生異常時(shí)表現(xiàn)出不冷靜，甚至對(duì)保護(hù)現(xiàn)象不能做出正確判斷，對(duì)新保護(hù)連片投退及保護(hù)定值管理和注意事項(xiàng)不能做到心中有數(shù)。知其然不知其所以然。

3 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的改進(jìn)措施

3.1 避免電流互感器飽和 避免電流互感器飽和主要從三個(gè)方面人手:首先是電流互感器的變比不能選得太小，要考慮線路短路時(shí)電流互感器飽和問題，比如一般10kV線路保護(hù)的電流互感器變比最好大于60/1。其次要盡量減少電流互感器二次負(fù)載阻抗，盡量避免保護(hù)和計(jì)量共用電流互感器，縮短電流互感器二次側(cè)電纜長度及加大二次側(cè)電纜截面。第三是遵守速斷保護(hù)的原則。高壓電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)電流乘以1.2-1.3倍可靠系數(shù)確定，如超過其數(shù)值就可確定故障電流。時(shí)限整定0s，單臺(tái)變壓器按所供電最大1臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流加上其余電動(dòng)機(jī)及照明等負(fù)荷的額定電流進(jìn)行整定，如整定值計(jì)算小于變壓器額定電流2倍，按2倍的電流整定。超過2倍的電流整定值，按計(jì)算數(shù)據(jù)乘以可靠系數(shù)確定，采區(qū)變電所內(nèi)進(jìn)線柜則遵照最大整定值數(shù)據(jù)加上其余變壓器的額定負(fù)荷，按等級(jí)劃分，確定延時(shí)時(shí)間，仍有選擇性，但短路情況下速斷保護(hù)無選擇性。

3.2 完善環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的配套建設(shè) 目前環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電纜網(wǎng)絡(luò)采用的主要形式，目前還沒有性能頗為理想的繼電保護(hù)裝置，為快速隔離故障、恢復(fù)供電，可以考慮結(jié)合配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，繼電保護(hù)與自動(dòng)化系統(tǒng)相互配合使用。

3.3 實(shí)行狀態(tài)檢修 繼電保護(hù)發(fā)展至今，從保護(hù)原理的設(shè)計(jì)， 到生產(chǎn)廠家制造工藝，到售后服務(wù)，各方面都已比較完善。微機(jī)保護(hù)裝置的性能已非常穩(wěn)定，近幾年在我區(qū)范圍內(nèi)，由于保護(hù)裝置性能不穩(wěn)定引起的誤動(dòng)基本上沒有出現(xiàn)過，所發(fā)生的保護(hù)誤動(dòng)作基本上是保護(hù)裝置外部原因引起的。因此我們建議對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修，也就是說，只要保護(hù)裝置不告警，就不用進(jìn)行檢修。當(dāng)然，這要有一個(gè)逐步完善的過程，需要大量的配套工程，但這是一種發(fā)展趨勢(shì)。

3.4 增加投入，更新設(shè)備 企業(yè)管理者應(yīng)該認(rèn)清供電與企業(yè)效益的關(guān)系；繼電保護(hù)與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)系。要加大對(duì)繼電保護(hù)的投人，盡快更新保護(hù)裝置，淘汰落后設(shè)備，增加保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。保證保護(hù)校驗(yàn)正常進(jìn)行保護(hù)校驗(yàn)是保護(hù)裝置運(yùn)行中十分重要的環(huán)節(jié)，校驗(yàn)的準(zhǔn)確與否直接影響到保護(hù)裝置的運(yùn)行效果。因此，應(yīng)及時(shí)更新保護(hù)校驗(yàn)設(shè)備，完善供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在不影響正常安全生產(chǎn)的情況下，確保各回路均有足夠保護(hù)整定時(shí)間，使保護(hù)裝置校驗(yàn)做到應(yīng)校必校，不漏項(xiàng)，不簡(jiǎn)化。

隨著電力科技含量不斷提高，保護(hù)裝置不斷地更新?lián)Q代，要保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須不斷提高管理水平，完善繼電保護(hù)相關(guān)管理制度，加大人員培訓(xùn)力度，增強(qiáng)繼保人員的工作責(zé)任心，變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，才能防患于未然。

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